TWIN نام ربات اسکلت بیرونی جدید برای اندام تحتانی است که به بیماران امکان می‌دهد راحت‌تر آن را بپوشند. این ربات توسط آزمایشگاه مشترک بین موسسه فناوری‌های توانبخشی ایتالیا(IIT) در جنوا و مرکز پروتز(INAIL) در بودریو طراحی و توسعه یافته است. همکاری این دو مرکز در سال 2013 با هدف توسعه راه‌حل‌های نوآورانه، با تکنولوژی بالا و مقرون به صرفه برای بیماران مبتلا به اختلالات فیزیکی آغاز شد.

ربات TWIN برای اولین بار در فوریه 2024 در یک کنفرانس مطبوعاتی در موزه علم و فناوری در میلان رونمایی شد. این ربات توسط دو بیمار که از قبل هم در آزمایش‌های این دستگاه در طول توسعه‌ی آن مشارکت داشتند، پوشیده شد به نمایش درآمد. TWIN در حال حاضر یک نمونه اولیه است اما محققان امیدوارند که به زودی آن را صنعتی کنند. یکی از بیمارانی که در حال حاضر از TWIN استفاده می‌کند، الکس سانتوچی است که تکنسین‌ها و محققان را در تمام دوره طراحی دستگاه همراهی می‌کرد و به عنوان تست‌کننده در آزمایش‌های بالینی شرکت می‌کرد. آزمایش‌های بالینی نه تنها در مرکز پروتز INAIL، بلکه در 2 مؤسسه توانبخشی در شهرهای دیگر هم انجام شده است.

ساختار و عملکرد ربات TWIN

ربات اسکلت بیرونی TWIN یک ساختار بیرونی است که با موتورهایی که دارد می‌تواند توانایی‌های فیزیکی پوشنده را افزایش دهد. این ربات به گونه‌ای طراحی شده‌ است که برای افرادی که در اندام تحتانی دچار کاهش توانایی حرکتی شده‌اند یا حتی هیچگونه توانایی حرکتی‌ای ندارند؛ از جمله در موارد آسیب کامل نخاع، اجازه می‌دهد بلند شوند،  بایستند، با کمک عصا یا واکر راه بروند (زیرا اسکلت بیرونی به تنهایی قادر به حفظ تعادل نیست) و بنشینند.

دو ویژگی‌ای که TWIN را در جهان منحصر به فرد می‌کند اول این است که از مواد سبک‌وزن مانند آلیاژ آلومینیوم ساخته شده‌است و دوم اینکه از اجزای مدولار (اجزایی که می‌توانند از هم جدا شوند و دوباره به هم متصل شوند) تشکیل شده‌است که قابلیت استفاده و حمل‌و‌نقل را تسهیل می‌کند. علاوه بر این، ساختار بر اساس ویژگی‌های فیزیکی بیمار از طریق لینک‌های تلسکوپی که در کنار استخوان ران و ساق قرار می‌گیرند قابل تنظیم است.

ساپورت پا و مچ پا برای انطباق با ارگونومی کاربر اعم از زن یا مرد، جوان یا بزرگسال در اندازه‌های مختلف وجود دارد. حالت‌های عملکردی TWIN نیز قابلیت سازگار شدن با بیمار و میزان نقص حرکتی شخصی که آن را پوشیده است را دارد و به‌خصوص توانایی شخص در راه رفتن مستقل را ارزیابی می‌کند.

اپراتور دستگاه، که احتمالا یک فیزیوتراپ باشد می‌تواند TWIN را توسط برنامه اندرویدی خاص آن که بر روی تبلت نصب می‌شود، کنترل کند. رابط گرافیکی امکان کنترل اسکلت بیرونی در اجرای حرکت‌های مختلف برنامه‌ریزی شده، تنظیم پارامترهای حرکت و انتخاب بین حالت‌های مختلف حرکت را فراهم می‌کند.

اسکلت بیرونی در سه حالت کار می‌کند: «حالت پیاده‌روی»، طراحی شده برای بیمارانی که عملکرد حرکتی ندارند؛ که در آن اسکلت بیرونی یک الگوی راه‌ رفتن را با توجه به پارامترهای برنامه‌ریزی شده به بیمار تحمیل می‌کند. «حالت بازآموزی» برای بیمارانی با اختلال نسبی در عملکرد حرکتی اندام تحتانی که می‌توانند یک حرکت کم و بیش خودمختار را انجام دهند اما در بعضی از فازهای قدم برداشتن دشواری دارند، استفاده می‌شود، در این مورد، اسکلت بیرونی از حرکت بیمار پشتیبانی می‌کند و او را به سمت یک مسیر درست و بهینه در را رفتن هدایت می‌کند. «حالت TwinCare» که برای بیمارانی با اختلال حرکتی جزئی و متمایز بین دو اندام طراحی شده است؛ جایی که یک پا سالم است و می‌تواند به طور مستقل حرکت کند، در حالی که پای دیگر در برخی از مراحل قدم برداشتن به کمک نیاز دارد.

موتورهای TWIN مفاصل زانو و لگن را فعال می‌کنند و یک الگوی حرکتی می‌سازد که از نظر طول گام، نوع گام و سرعت راه رفتن کاملاً قابل تنظیم است. عمر باتری تقریباً چهار ساعت است و به یک ساعت برای شارژ مجدد نیاز دارد.

چشم انداز

علاوه بر کاربرد ربات در کلینیک‌های توانبخشی در طول جلسات فیزیوتراپی، TWIN را می‌توان روزانه حتی برای چند ساعت پوشید، زیرا فرض قرار گرفتن وضعیت عمودی بدن در حالت ایستاده مزایای قابل توجهی از نظر عملکرد سیستم اسکلتی عضلانی، گردش خون، گوارشی و روانشناختی برای افراد ویلچرنشین دارد.

هدف بعدی TWIN گرفتن نشان CE با مشارکت یک شریک صنعتی و به دنبال آن فرآیند صنعتی‌سازی ربات است. هنگامی که TWIN وارد بازار شود می‌تواند توسط بیماران نیازمند و کارگران به شدت آسیب دیده‌ در محیط‌های کاری و اجتماعی استفاده شود.

ربات پوشیدنی برای کمک به راه رفتن افراد

ربات اسکلت بیرونی لگن، نویدبخش کمک به اصلاح راه رفتن بیماران سکته مغزی

منبع: medicalexpress.com

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»